Page 39 - Dys

39

Al-4,5% Mg сплав (JIS-A5083-O); холодновальцовний сплав Al–4 % Cu; Cu –

Zn сплав (JIS-C2600-1/2H) и холодновальцований сплав Pb – 1,5 % Sn.

Вихідний розмір зерна для цих матеріалів становив 18, 15, 17, 10, 15, 4 та

6 мкм відповідно. Щітка оберталася зі швидкістю 12000 об./хв. і

переміщувалася у поздовжньому напрямку зі швидкістю 18 – 35 мм/с.

Прикладений тиск на щітку складав 29,4 – 49 Н для сталі та мідного сплаву;

9,8 – 29,4 Н – для алюмінієвих сплавів; 4,9 Н – для свинцевого сплаву.

Внаслідок обробки поверхні металевою щіткою відбувається

нанокристалізація поверхневого шару. На електронномікроскопічних та

мікродифракційних зображеннях обробленої поверхні видно утворення

рівновісних кристалів, сильно розорієнтованих між собою. Розмір зерен

змінюється від 30 до 400 нм залежно від матеріалу. Товщина модифікованого

шару – приблизно 20 мкм. На більшій глибині спостерігається звичайна

грубозерниста структура, що включає в себе також дислокаційну

субструктуру. Границя міцності оброблених зразків становить 53 МПа, тоді

як для вихідного зразка ця величина становить 36 МПа. Враховуючи об’єм

обробленої зони, границя міцності зміцненої поверхні становить 602 МПа.

Таким чином, обробка поверхні металевими щітками суттєво підвищує

міцність не лише поверхневого шару, але завдяки цьому, і всього матеріалу.

1.3.4. Формування нанокристалічних структур високошвидкісним

тертям (метод Юркової)

Метод отримання поверхневих НКС високошвидкісним тертям за

схемою циліндрична деталь-колодка представлена на рис. 1.3 [71–74]. Тертя

в цьому методі використовується як генератор ІПД. Дану схему можна

реалізувати для лабораторних досліджень на машинах тертя, які працюють за

схемою кільце–вкладка, або на токарних верстатах за їх незначної

модернізації. Цей метод поверхневої нанокристалізації дозволяє ефективно

подрібнити структуру сплавів заліза до нанометрового діапазону із